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第一章 电源仿真的方法 1

1.1 引言 1

1.1.1 计算机仿真技术 1

1.1.2 电源仿真方法 1

1.2 小信号分析 2

1.3 离散时域仿真方法 3

1.4 等效电路法 3

1.5 Laplace变换法 3

1.6 周期时间序列分析 5

第二章 计算机建立网络方程 12

2.1 网络分析的基本概念和基本定律 12

2.1.1 关联矩阵 12

2.1.2 回路矩阵 13

2.1.3 割集矩阵 13

2.2 用计算机生成拓扑矩阵——关联矩阵A 14

2.3 主树的计算机生成算法 15

2.4 回路矩阵和割集矩阵的计算机生成算法 18

2.5.1 线性电阻网络的节点方程 20

2.5 节点分析法 20

2.5.2 改进的节点分析法 22

第三章 离散时域仿真方法 27

3.1 DC-DC变换器的通用仿真模型 27

3.2 离散时域仿真方法 28

3.2.1 状态方程描述 29

3.2.2 非线性离散状态转移表示 29

3.2.3 平衡状态 30

3.3 算例 31

4.1 MATLAB语言简介 35

第四章 MATLAB语言及其在电源仿真中的应用 35

4.2 MATLAB语言的使用基础 36

4.2.1 MATLAB基本语句的结构 36

4.2.2 变量赋值 36

4.2.3 向量运算 37

4.2.4 关系和逻辑运算 37

4.3 电力电子器件的MATLAB/SIMULINK仿真模型 38

4.3.1 理想开关仿真模型 39

4.3.2 晶闸管的仿真模型 41

4.4.1 开环的降压式变换器SIMULINK仿真 43

4.4 MATLAB在电源仿真中的应用 43

4.4.2 闭环的降压式变换器SIMULINK仿真 45

第五章 Saber混合信号设计仿真软件及其在电源仿真中的应用 47

5.1 Saber软件的系统构成 47

5.2 Saber操作界面及仿真命令 48

5.2.1 Saber的操作界面 48

5.2.2 Saber仿真命令 51

5.3 Saber的AIM语言 54

5.3.1 命令行工具、AIM宏记录、应用程序日志 55

5.3.2 AIM基础 57

5.4.1 创建和修改仿真模型的图形符号 60

5.3.3 AIM处理绘图文件(Plot Files)、波形(Waveforms)、信号(Signals)及图形(Graphs) 60

5.4 创建Saber用户仿真模型 60

5.4.2 MAST模板 63

5.5 使用Saber仿真程序进行功率变换器设计 64

5.5.1 设计指标 64

5.5.2 设计步骤 65

5.6 混合信号仿真 80

5.6.1 模拟与数字仿真的基础 80

5.6.3 模型 83

5.6.2 混合仿真器对系统初始状态的确定 83

5.6.4 VHDL硬件描述语言在电源仿真中的应用 85

5.7 用AIM创建用户界面 89

5.7.1 顶层窗口 89

5.7.2 创建底框 90

5.7.3 创建菜单 91

5.7.4 创建输入 93

5.7.6 添加超调量标签 96

5.7.7 添加按钮 96

5.7.5 创建图形窗口显示暂态分析结果 96

5.7.8 子程序 97

第六章 PSpice及其在电源仿真中的应用 100

6.1 PSpice 8.0使用简介 100

6.1.1 用MicroSim Schematics绘制原理图 100

6.1.2 创建和使用自己的器件库 100

6.2 PSpice的电路及元器件描述 104

6.2.1 电路描述 104

6.2.2 输入格式 104

6.2.4 常规元件描述语句 105

6.2.3 电路描述语句 105

6.2.5 理想受控元件描述语句 112

6.2.6 半导体器件和模型 116

6.2.7 元器件模型描述语句 118

6.2.8 通用语句 127

6.2.9 高级控制语句 129

6.3 PSpice主要分析类型 132

6.3.1 直流分析 132

6.3.2 交流小信号分析 134

6.3.3 瞬态分析 135

6.3.4 灵敏度分析 137

6.3.5 容差分析 137

6.3.6 不同温度分析 142

6.4 参数库与子电路调用及收敛问题 143

6.4.1 器件参数库 143

6.4.2 子电路 143

6.4.3 收敛性 144

6.5 PSpice的模块化和层次化设计 145

6.5.1 基本概念 145

6.5.2 层次电路设计的方法步骤 146

6.6 电源仿真中的PSpice模型 147

6.6.1 双开关PWM变换器模型 147

6.5.3 层次电路的仿真 147

6.6.2 PWM控制器模型 149

6.7 PSpice在电源仿真中的应用 151

6.7.1 升压式Boost变换器DCM工作模式 151

6.7.2 降压式Buck变换器 151

7.1 输入文件 156

7.1.1 输入文件的一般规则 156

第七章 分段线性系统仿真软件 156

7.1.2 输入文件的结构 159

7.2 器件描述语句 159

7.2.1 节点名称 160

7.2.2 关于电压极性和电流方向的惯例 160

7.2.3 控制器件 160

7.2.4 器件类型 160

7.3 模型描述语句 167

7.3.1 分段线性电阻模型 168

7.3.2 分段线性电感和电容模型 169

7.3.4 简单晶体管开关模型 170

7.3.3 简单开关 170

7.3.5 简单逻辑器件模型 172

7.4 子电路的定义与调用 178

7.4.1 子电路定义 178

7.4.2 器件和节点定义的作用范围 180

7.4.3 外部节点和内部节点 180

7.4.4 子电路的调用 180

7.5 控制语句 181

7.5.1 选项控制语句 181

7.5.2 初始条件控制语句 182

7.5.3 变量打印控制语句 183

7.5.4 分析控制语句 184

7.6 SIMPLIS的数据文件 184

7.7 SIMPLIS仿真实例 185

7.7.1 带RC负载的单相半波整流电路 185

7.7.2 带R负载的三相半波整流电路 187

7.7.3 开环Buck变换器 188

7.7.4 闭环Buck变换器 189

7.7.5 带RL负载的可控硅整流电路 192

8.2.2 模型库 195

8.2.1 电路图输入软件SpiceNet 195

第八章 IsSpice及其在电源仿真中的应用 195

8.2 IsSpice的组成及功能特点 195

8.1 引言 195

8.2.3 数/模混合电路仿真软件IsSpice4 196

8.2.4 波形处理与分析软件IntuScope 196

8.2.5 符号编辑器Symbol Editor 196

8.2.6 文字编辑软件IsEd 196

8.3 基本变换器仿真示例 197

8.3.1 降压式变换器 197

8.3.2 升压式变换器 198

8.4 仿真分析及收敛问题 200

8.4.1 各种仿真分析介绍 200

8.4.2 仿真选项 203

8.4.3 收敛问题的解决 203

第九章 开关电源设计与仿真软件POWER 4-5-6 208

9.1 POWER 4-5-6的主设计窗口 208

9.2 设计步骤 211

参考文献 216